a. Ý nghĩa thực tiễn
Đề tài thực hiện tại hai nhà máy nhằm đánh giá được hiệu quả xử lý hiện tại của hai trạm xử lý nước thải dệt nhuộm Global Dyeing và Samil Vina thuộc khu công nghiệp Long Thành tỉnh Đồng Nai. Từ đó đưa ra các giải pháp kỹ thuật nhằm cải thiện hiệu quả xử lý cho hai trạm xử lý.
b. Mục tiêu của đề tài
- Tìm hiểu quy trình công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm tại hai trạm xử lý thuộc công ty Global Dyeing và Samil Vina.
- Khảo sát lưu lượng và phân tích một số chỉ tiêu đặc trưng cho nước thải dệt nhuộm tại hai trạm xử lý.
- Đánh giá hiệu quả xử lý của 2 trạm xử lý.
- Đề xuất một số giải pháp kỹ thuật nhằm tăng cường hiệu quả xử lý của hai trạm xử lý.
CHƯƠNG II:
ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu của đề tài là về quy trình công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm tại trạm XLNT Global Dyeing và trạm XLNT Samil Vina.
- Phạm vi nghiên cứu của đề tài là qui trình xử lý nước thải dệt nhuộm tại trạm XLNT Global công xuất 12000 m3/ngàyđêm và trạm XLNT Samil công xuất 6000 m3/ngàyđêm và chất lượng nước thải đầu ra sau xử lý.
2.2. Hóa chất và thiết bị
Toàn bộ các hóa chất sử dụng trong quá trình xử lý đều được công ty Hóa chất và Môi trương Vũ Hoàng cung cấp. Các hóa chất được sử dụng trong xử lý nươc đều được nêu trong bảng dưới đây:
Bảng 2.1: bảng các hóa chất xử dụng trong hệ thống xử lý
STT Tên hóa chất Nồng độ Nguồn gốc Công dụng
1 FeCl3 Việt Nam Chất keo tụ
2 Polymer Cationic 400mg/l Hàn Quốc Chất trợ keo tụ 3 Polymer Anionic 400mg/l Hàn Quốc Chất trợ keo tụ
4 Al2O3 7.5% Việt Nam Chất keo tụ
5 H2SO4 98% Việt Nam Chất điều chỉnh pH
6 NaOH 32% Việt Nam Chất điều chỉnh pH
7 vôi Việt Nam Chất điều chỉnh pH
8 Decoloring
(chất khử màu) 3% Hàn Quốc Chất khử màu
Các hóa chất xử dụng chủ yếu được xuất xứ trong nước nên cũng giúp giá thành xử lý nước thấp sẽ giảm được áp lực kinh tế cho công ty chủ quản.
Thuốc thử COD và thuốc thử Fe được phân phối bởi hãng HACH để có thể sử dụng đồng thời với máy đo quang.
Hình 2.1 : Thuốc thử sắt Hình 2.2: Thuốc thử COD Các máy móc thiết bị để tiến hành phần tích:
STT Tên thiết bị Hãng sản xuất
1 Máy đo quang DR2800 (đo COD, độ
màu, Fe...) HACH
2 Máy nung phá mẫu COD DRB 200 HACH
3 Máy đo DO HI 9146 HANNA
4 Máy đo pH HI 8424 HANNA
Hình 2.5: Máy đo DO HI 9146 Hình 2.6: Máy đo pH HI 8424
Cùng với máy đo quang của HACH là hóa chất thử COD và Fe cũng của hãng HACH đó là thuốc thử COD Cat. 21259-15 và thuốc thử Fe Cat. 21057-69.
2.3. Phương pháp nghiên cứu
2.3.1. Lưu đồ kiểm soát quá trình xử lý
Quá trình kiểm soát quá trình xử lý nước thải tuân theo chu trình sau:
• Diễn dãi lưu đồ:
Bước 1: tiếp nhận và kiểm tra nước thải đầu vào
Đây là giai đoạn vô cùng quang trọng ảnh hưởng đến toán bộ quá trình xử lý vì đây là giai đoạn nhân viên vận hành xác định các thông số đầu vào như : pH, COD, to, độ màu... căn cứ vào tình trạng nước thải đầu vào nhân viên vận hành sẽ quyết định mở bao nhiêu quạt ở tháp giải nhiệt để hạ nhiệt độ cho nước thải.
Bước 2: công đoạn xử lý hóa lý 1
Quy trình này được nhân viên vận hành tự động hoặc bằng tay. Nhân viên vận hành tiến hành điều các bơm hóa chất lên các bể khuấy trộn nồng độ đoạn này đảm bảo độ màu của nước thải còn ở mức ≤1000 PtCo, pH ≤ 7, to ≤ 40oC để có thể đảm bảo được điều kiện tốt nhất cho hệ thống bể vi sinh vật hoạt động. Vì vậy sau công đoạn xử lý hóa lý 1 công nhân vận hành phải tiến hành kiểm tra đầy đủ các thông số vừa nêu ở trên nếu chưa đạt thỉ phải xử lý lại đảm bảo cho hệ thống vi sinh hoạt động bình thường.
Bước 3: công đoạn xử lý sinh học và hóa lý 2
Công đoạn xử lý sinh học: công đoạn xử lý sinh học chỉ được thực hiện khi pH≤7, to≤40oC.
Công nhân vận hành kiểm soát và điều khiển các thiết bị, hệ thống điện ở đây chủ yếu là các bơm nước thải và các máy nén khí. Công nhân vận hành tiến hành kiểm tra thường xuyên giá trị pH trong bể vi sinh khi pH quá cao hoặc quá thấp nhân viên vận hành sẽ báo cáo lên cho trạm trưởng xin điều chỉnh hóa chất ở công đoạn hóa lý 1 mở hoặc tắt các bơm hóa chất để ổ định pH của nước thải.
Cùng với quá trình theo dõi pH của nước thải tại công đoạn xử lý sinh học nhân viên vận hành còn cần phải tiến hành kiểm tra DO của nước thải trong các bể vi sinh để từ đó có thể điều chỉnh các máy nén khi duy trì nồng độ DO trong các bể vi sinh để tạo điều kiện cho các vsv phát triển bình thường. Kèm theo đó là quá trình theo dõi to của nước thải trong các bể vi sinh luôn đảm bảo to≤40oC để bể hoạt động bình thường nếu nước thải có nhiệt độ quá cao cần bơm về bể điều hòa để tiến hành xử lý nhiệt độ.
Cuôi cùng trong quá trình vận hành hệ thống bể sinh công nhân cần theo dõi hàm lượng sv trong bể vi sinh để điều chỉnh các bơm hồi lưu bùn.
Công đoạn xử lý hóa lý : đây là công đoạn xử lý cuối cùng trong quá trình xử lý đóng vai trò quyết định đến việc xử lý độ màu trong nước thải công nhân vận hành tiến hành kiểm tra độ màu và hàm lượng Fe có trong nước thải sau quá trình xử lý để đánh giá hiệu quả xử lý nước thải để điều chỉnh lượng hóa chất xử dụng trong quá trình xử lý hóa lý 2 trong trường hợp nước thải đầu ra chưa đạt được chỉ tiêu do trạm xử lý nước thải tập trung của khu công nghiệp Long Thành công nhân vận hành sẽ bơm nước thải trở về bể điều hòa đây cũng giống như là nước dùng để trung hòa nồng độ của nước thải đầu vào. Trong mỗi ca vận hành công nhân vận hành tiến hành kiểm tra COD 1 lần để đánh giá hiệu quả xử lý COD của hệ thống còn trong quá trình vận hành của ca ta có thể đánh giá COD thông qua độ màu của nước thải.
Bước 4: lưu hồ sơ số liệu theo dõi các chỉ tiêu theo dõi trong quá trình vận hành vào hồ sơ vận hành của hệ thống để thuận lợi cho quá trình theo dõi và vận hạnh hệ thông 1 cách ổn định và hiệu quả về mặt môi trường và kinh tế.
2.3.2 Phương pháp lấy mẫu
Mẫu được lấy định kỳ theo lịch nếu không có hiện tượng bất thường xảy ra. Nếu nước đầu về có sự khác lạ, hoặc sinh khối bùn nổi…có thể lấy mẫu để phân tích không theo lịch trình sẵn có. Các dụng cụ lấy mẫu được trang bị đầy đủ và mẫu được chuyển xuống phòng phân tích của trạm. Tại đây mẫu được phân tích và chuyển kết quả cho trạm trưởng, đồng thời tổng hợp và lập báo cáo hàng tháng và hàng quý nộp về công ty.
Nhà máy dùng gầu nhựa để phục vụ cho việc lấy mẫu.
Các chỉ tiêu về nhiệt độ, pH, DO được đo trực tiếp tại hiện trường bằng các máy đo chuyên dụng để đảm bảo thu được kết quả chính xác. Còn về chỉ tiêu về độ màu và hàm lượng sắt trong nước mẫu nước thải được chứa trong ca nhựa đưa về phòng thí nghiệm để kiểm tra. Còn đối với mẫu COD thì được lấy vào bình thủy tinh.
- Đối với nước thải đầu vào: do tính chất nhạy cảm nên em chỉ được thực hiện lấy mẫu đầu vào 2 lần (sáng và chiều) ngày 28/2/2012
- Đối với nước thải đầu ra: để phục vụ cho việc kiểm soát quá trình theo dõi hiệu quả xử lý của hệ thống nên em được phép lấy mẫu theo lịch làm việc của trạm xử lý mẫu ít nhất được đo 5 lần.
Bảng 2.2: Các dụng cụ lấy mẫu và chất bảo quản
Thông số Bình đựng Số lượng Chất bảo quản
pH Độ màu Fe
Nhựa polyetylen 21 Không cần
Phân tích càng sớm càng tốt
COD Thủy tinh 50 ml Dung dịch H2SO4 (pH = 2)
2.3.3 Phương pháp đo và phân tích các chỉ tiêu
Để đảm bảo hệ thống hoạt động 1 cách ổ định và có được biện pháp can thiệp 1 cách hợp lý nên ở 2 trạm xử lý có 1 lịch theo dõi đầy đủ 1 số chỉ tiêu như sau:
Bảng 2.3: Lịch lấy mẫu và phân tích trạm Global và Samil:
STT Chỉ tiêu
phân tích Thời gian lấy mẫu Ghi chú
1 COD 2giờ00;6giờ00;14giờ00;20giờ00 Đầu vào và đầu ra
2 pH 2giờ kiểm tra 1 lần Đầu vào , tại bể vi sinh và
đầu ra
3 Nhiệt độ 2 giờ kiểm tra 1 lần Đầu vào , tại bể vi sinh và đầu ra
4 Màu 2giờ00;6giờ00;14giờ00;20giờ00 Sau xử lý hóa lý 1, đầu vào và đầu ra
5 Fe 2giờ00;6giờ00;14giờ00;20giờ00 Đầu ra
6 DO 2giờ kiểm tra 1 lần Chỉ kiểm tra tại bể vi sinh
Để duy trì sự hoạt động của hệ thống một cách ổ định các chỉ tiêu phân tích tuân theo các phương pháp phân tích sau:
a) Phương pháp đo nhiệt độ:
Đối với nước thải dệt nhuộm chỉ tiêu về nhiệt độ vốn là 1 chỉ tiêu gây ra ảnh hưởng lớn nhất đối với môi trường và cũng ảnh hưởng đến hệ thống bể vi sinh của hệ thống nên việc theo dõi nhiệt độ được tiến hành kiểm tra thường xuyên hơn các chỉ tiêu khác việc kiểm tra nhiệt độ được đo bằng nhiệt kế và cũng được đo trực tiếp tại các bể.
b) Phương pháp kiểm tra DO:
Chỉ tiêu DO chỉ được tiến hành kiểm tra tại bể vi sinh vì đây là 1 chỉ tiêu nhằm duy trì quá trình hoạt động của bể vi sinh 1 cách bình thường. Quá trình đo DO được thực hiện ngay tại các bể vi sinh. Khi tiến hành đo ta khởi động máy đợi trong khoảng 3 phút để màn hình chờ mất chữ Cond và hiện số thì bắt đầu đo DO. Ta cho đầu dò DO vào nước ngập 2/3 đầu dò chờ số ổn định rồi đọc kết quả. Sau khi ta đo xong thì tắt máy và rửa sạch đầu dò. Đo DO ta sử dụng máy đo DO HANNA HI 9146.
c) Phương pháp phân tích pH:
Để 1 hệ thống xử lý dùng cả phương pháp hóa lý và keo tụ cùng với đó là hệ thống xử lý vi sinh thì việc kiểm soát pH của hệ thống là điều tối cần thiết. Quá trình kiểm tra pH được thực hiện bằng máy đo pH HANNA HI 8424 để kiểm tra. Ta mở máy cho 2 đầu dò vào mẫu nước cần đo đợi cho giá trị trên đồng hồ ổ định ta đọc lấy kêt quả đối với pH ta tiến hành đo trực tiếp tại các bể.
d) Phương pháp phân tích Fe:
Quy trình lấy mẫu Fe chỉ được thực hiện kiểm tra ở đầu ra đảm bảo đạt yêu cầu của trạm XLTT đưa ra cho trạm xử lý. Mẫu nước thải phân tích được lấy ngay tại miệng cống xả sang trạm XLTT.
Lọc mẫu nước thải thu được qua giấy lọc lấy phần nước sau khi lọc dùng pipet lấy 10ml nước thải cho vào bình định mức 100ml cho thêm nước cất vào đến vạch 100ml. Sau đó lắc đều mẫu lấy 10ml mẫu sau khi pha cho vào máy DR2800
của hãng HACH đo tại bước sóng 510nm mã số đo quang là 265 lấy mẫu ra cho thuốc thử sắt đợi 3 phút để thuốc thử lên màu đo màu lại lấy kết quả.
e) Phương pháp phân tích độ màu:
Quy trình kiểm tra độ màu là 1 quy trình được thực hiện 1 cách thường xuyên nhất tại trạm xử lý vì xử lý độ màu là 1 trong số các yêu cầu cao nhất đối với hệ thống và từ chỉ tiêu độ màu của nước ta cũng có thể suy đoán được 1 số chỉ tiêu khác của nước thải. Nên chỉ tiêu độ màu được phân tích từ đầu vào sau hóa lý 1 và đầu ra mẫu nước thải được lấy ngay tại miệng cống xả và đưa vào phòng thí nghiệm phân tích. Ta lấy mẫu nước thải lấy được từ hệ thống lọc qua giấy lọc. Trong thời gian chờ lọc mẫu nước ta lấy mẫu nước cất cho vào máy hiệu chỉnh về zero đối với đo độ màu ta thực hiện đo quang ở bước sóng 465nm mã số đo quang là 125. Sau đó ta cho mẫu đã lọc qua giấy lọc vào máy tiến hành đo quang ta sẽ thu được kết quả lưu ý đối với các mẫu có kết quả đo quang > 500 PtCo thì tiến hành pha loãng mẫu và đo lại ta sẽ có kết quả chính xác hơn.
f) Phương pháp phân tích COD:
Quy trình theo dõi COD trong hệ thống xử lý chỉ cần theo dõi ở đầu vào và đầu ra của hệ thống. Mẫu nước thải được lấy ngay tại miệng cống và được đưa ngay vào phòng thí nghiệm để phân tích.
Phương pháp đo COD được thực hiện bằng máy đo quang DR2800 và các bước tiến hành được thực hiện theo hướng dẫn của nhà sản xuất.
Quá trình phân tích được thực hiện theo các bước sau:
Bước 1 : Khởi động máy phá mẫu. Mở máy lên (bật công tắc sau máy), ấn nút start để đưa nhiệt độ máy về 150oC.
Bước 2: Phá mẫu dùng pipet 2 ml hút 2 ml mẫu cho vào ống thuốc thử COD, lắc nhẹ và đều trong khoảng 1 phút (lắc đến khi ống COD nguội hẳn), sau đó cho ống COD vào lò phá mẫu, ấn nút start để nun mẫu ở 150oC trong vòng 120 phút. Sau 120 phút nhiệt độ lò phá mẫu giảm dần, đợi đến 120oC, lấy ống COD ra và lắc nhẹ rồi cho vào nung tiếp đến khi nhiệt độ lò còn 100oC thì lấy ống COD ra.
Ấn start để đưa máy phá mẫu về nhiệt độ 150oC. Ta tiến hành làm 2 mẫu 1 mẫu trắng và 1 mẫu thực.
Bước 3: Đo COD sau khi lấy ống COD ra khỏi lò phá mẫu, để khoảng 30 phút cho nhiệt độ giảm bằng nhiệt độ phòng rồi bắt đầu đo COD bằng máy đo quang DR2800 của hãng HACH ở bước sóng 620 nm mã số đo quang là 435. Cho mẫu trắng vào máy trước hiệu chỉnh về zero sau đó cho mẫu thực vào bấm read ta sẽ thu được kết quả. Với kết quả đo được chính xác nằm trong khoảng 20-1500 mg/l.
g) Phương pháp kiểm tra SV:
Việc duy trì 1 vsv nhất định bên trong bể vi sinh giữ 1 vài trò vô cùng quan trọng đến việc duy trì trạng thái hoạt động tốt nhất của bể sinh học và cũng như quá trình hoàng lưu bùn của hệ thống. Quá trình đo SV được tiến hành như sau: ta dùng xô lấy mẫu nước giữa bể vi sinh, sau đó cho vào ống đong 1 lít tới vạch, để lắng sau 30 phút và đọc kết quả. Kết quả chính là lượng bùn trong ống đong.
h) Phương pháp kiểm tra BOD5, Zn
Các chỉ tiêu BOD5và Zn được gửi mẫu và thực hiện tại phòng thí nghiệm của trạm xử lý tập trung của khu công nghiệp Long Thành.
CHƯƠNG III:
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Kết quả đo và phân tích các chỉ tiêu chất lượng nước
Theo thực tế khảo sát tại hai trạm xử lý nước thải của hai công ty Global Dyeing và Samil Vina chúng tôi nhận thấy hai trạm xử lý có lưu lượng nước thải khá lớn chiếm gần 80% lượng nước thải đổ về trạm xử lý tập trung của khu công nghiệp Long Thành. Do vậy nên, việc giám sát theo dõi chất lượng nước thải sau xử